Преобразователь переменого напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5) 5 6 05 Р 1/30 ИСА ОБР НИ ТОРСКОМУ СВ ЛЪСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт электродинамики АН УССР (72) К.А.Липковский, Ю.В.Сидоренко, В.А,Халиков и А.Г.Можаровский (53) 621.316.722.1(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР В 478289, кл. 6 05 Р 1/26, 1973.Липковский Н.А. Трансформаторноключевые исполнительные структуры преобразователей переменного напряжения, - Киев: Наукова думка, 1983, с. 58, рис. 29. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к вторичным источникам питания, Цель изобретения - повышение точности поддержания выходного напряжения в заданном диапазоне под нагрузкой, Для этого в преобразователе переменного напряжения, содержащем трансформатор 1, коммутируемый ключами 2 - 4, последовательно с ними включены активные 6, 8 и индуктивные 7, 9 элементы. При этом внутреннее сопротивление преобразователя при различных коэффициентах передачи изменяется по такому закону, что его выходное напряжение не зависит от входного напряжения и коэффициента передачи. 3 ил.ИзОбрет 8 ние относится к электротехнике, в частности к преобразовате,).,ой технике, и может б)ыть использовано дляпостроения стабилиэатОров переменногонапряжения дискретного действия с трансформаторно-ключевыми регулирующимиорганами,Цель изобретения - повышение точности поддержания выходного напря)кения взаданном диапазоне под нагрузкой, )ОНа фиг. 1 приведена схема преобразователя; на фиг. 2 - диаграмма его работы; нафиг. 3 - эквивалентная схема, учитывающаяего внутреннее соп ротивление.Преобразователь Ииг, 1) содержит 15трансформатор 1 с с)тводами, подклк)ченными поочередно с повышением или понижением выходного напряжения ключами 2-4к выходу устройства, т.е, к нагрузке 5. Последовательно с ключами 3 и 4 включены 20активные и индуктивные элементы, соответственно 6,7 и 8,9,Преобразователь Оаботает следующимобразом,При включенном ключе 2 формируется 25режим вольтодобавки к входному напряжеНи)о Чх, С ПОВЫШСНИЕМ ВХОДНОГО Н)ПРЯжения и при достижении выходнымнапряжением устройств; максимально-означения чаыхмэкс клаэч 2 размыкается, а 30ключ 3 замыкается, П;)и этом формируетсярежим прямой переда и входного напряжв.ния, т.е, коэффициент передачи преобразователя Кп = /аых//эх) будет равен 1,Замыкание ключа 4 Д 88 т зажим вольтодобанки входного напряжения. Наклонныепрямые, соответствующие коэффициентампер 8 дачи пр 80 бразоват 8 Л 5 На холосгом хоДу, показаны на фи). 2 сплошными линиями,При этом максимальный диапазон входного напряжения перекрывается присоблюдении соотношения смежных коэффИЦИЕНтОВ П 8 РЕДаЧИ Ка;:= 1(л,-1/), ГДЕ 1,==ЧаыхмаксИаыхмин. ГД 8 /аыхмик " МИНИМЗЛ ное выходное напряУхение, При нагрузке и 45при отсутствии элементов 6-9 за счет налиЧИЯ ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ Хвнк Баа(фиг. 3) трансформируаьцего элемента призамыкании ключа 2 или 4 происходит изменение наклона пр 5)мых,штриховые линии 50на фиг. 2), соответству)ощих тому или иномукоэффициенту передачи, Прямая диаграмма с неизменным наклоном соответствуетрежиму прямой передачи входного напр 5)жения. При этом диаграмма работы преобраэователя при переходе с режима прямойпередачи в режим вольтоотбавки выходитЗа ПРЕДЕЛЫ Чаыхмэкс И Уаэх.м, Что ПРИВОДИТк снижению точности преобразования,Включая элементы 6 и 7 последовательно с ключом 3 можно привести наклон прямой, соответствующей режиму прямой передачи (штрихпунктирная линия), к такому значению, при котором диаграмма будет вписываться в те же пределы, что и при холостом ходе. Злементы 8 и 9 позволяют расширить диапазон входного напряжения устройства, что показано штрихпунктирной линией.Определить место включения и величину активных и индуктивных сопротивлений корректирующих элементов 6-9 возможно рассмотрев все комбинации включения обмоток трансформатора и соответствующие им эквивалентные внутренние сопротивления 7 э 1(7 э.= Чах/ах), определяемые с учетом введенных сопротивлений,Величина сопротивления корректирую-лх элементов 6 и 7 определяется из условия )эмакс/Ьмну, где Ьмакс - входной ток преобразователя, соответствующий какому значению входного напряжения, при котором выходное напряжение равно Чэыхмакс пРи включенном ключе 3; Чэми, - вхоДной ток преобразователя, соответствующий тому же значению входного напряжения, но при замкнутом уже ключе 4, Тогда: Жахэ/7 эз):(Чахз/7 э 2)уили 7 э 2 у 7 эз, где 7 эЗ, 7 э 2 - ЗКВИВаЛЕНТНОС СОПООтИВЛЕНИ 8 преобразователя, соответствующее режимам вольтодобавки и прямой передачи,Аналогично определяются сопротивления корректирующих элементов 8 и 9,Таким образом, точность поддержания выходного напряжения под нагрузкой достигается тем, что сопоотивления активных и индуктивных элементов выбраны таким Образом, что внутреннее сопротивление преобразователя с каждым последующим его коэффициентом передачи изменяется по такому закону, что диаграмма работы преобразователя, представляющая зависимость выходного напряжения от его входного напряжения и порядкового номера коэффициента передачи при любой величине и характере нагрузки впишется в заданные пределы выходного напряжения, рассчитанные для холостого хода преобразователя,Формула изобретения Преобразователь переменного напряжения, содержащий включенный между входными и выходными выводами по крайней мере один трансформатор с отводами. расположенными на первичной и/или вторичной стороне трансформатора, подключенными к одним выводам ключей переменного тока, при этом отношение ве- ЛИЧИН СМЕЖНЫХ КОЭффИЦИЕНтоВ Кп ПЕРЕДачи трансформатора выбрано иэ условия Кл1686415 УЮх, и йюФхс Составитель А. Колокол кинРедактор Н. Лазаренко Техред М.Моргентал Корректо еряв каз 3597 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ГКНТ ССС тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Пр одственно-и/ Кп у, где у - отношение максимального, допустимого выходного напряжения Чвы ивков к минимально допустимому напряжению Чвыхмин, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности поддержания выходного напряжения в заданном диапазоне под нагрузкой, в него введены активные и индуктивные элементы, включенные последовательно между другими выводами ключей переменного тока и одним из входных и/или выходных выводов соответственно,при этом сопротивления активных и индуктивных элементов выбраны таким образом, что отношение внутренних сопротивлений между входными и выходными выводами 5 преобразователя. соответствующих смежным коэффициентам передачи Кы и Кптрансформатора, меньше или равно , а угол сдвига между полным и активным внутренним сопротивлениями преобразователя 10 - постоянная величина для всех коэффициентов передачи трансформатора.